DE102006008231A1

DE102006008231A1 - Textilkaschiertes Bauteil

Info

Publication number: DE102006008231A1
Application number: DE200610008231
Authority: DE
Inventors: Martin Hirlinger; Semra Karakas
Original assignee: Straehle & Hess & Co KG GmbH; Strahle & Hess & Co KG GmbH
Current assignee: Straehle & Hess & Co KG GmbH; Strahle & Hess & Co KG GmbH
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Bei einem textilkaschierten Bauteil (1), welches ein Trägermaterial (2) und zumindest abschnittsweise eine Textilschicht (3) aufweist, die mit einer Schutzschicht (4) überzogen ist, ist die Schutzschicht als Folie (4) ausgebildet, die durch Tiefziehen auf die Textilie (3) aufgebracht ist. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Herstellung.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein textilkaschiertes Bauteil, welches ein Trägermaterial und zumindest abschnittsweise eine Textilie aufweist, die mit einer Schutzschicht überzogen ist.

Im Automobilbereich ist es bekannt, Streben mit einem Gewebe bestehend aus Carbonfasern zu verkleiden und das Gewebe mit einem durchsichtigen Lack zu beschichten. Problematisch erweist sich dabei, dass die Carbonfasern zwar eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, jedoch eine geringe Bruchdehnung aufweisen. Dies bedeutet, dass die Fasern relativ leicht brechen und spröde sind. Das aus den Carbonfasern hergestellte Gewebe ist unelastisch und passt sich deshalb dem Trägermaterial schlecht an. Bei der Verwendung von Carbonfasergeweben sind einem Designer enge Gestaltungsgrenzen gesetzt. Insbesondere ist es im Automobilbereich bislang nur bekannt, Stoffe, Leder, lackierte Plastik- oder Holzträger und Aluminiumelemente für die Innenraumdekoration zu verwenden. Weiterhin ist das Lackieren von Bauteilen aufwändig, da in der Regel mehrere Lackschichten aufgetragen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauteil bereitzustellen, welches einem Designer größere gestalterische Freiheit gibt, und einfach gefertigt werden kann.

Gegenstand der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schutzschicht als Folie ausgebildet ist, die durch Tiefziehen auf die Textilie aufgebracht ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Trägermaterial, insbesondere einseitig, vollständig von einer Textilie bedeckt ist und diese Textilie wiederum im Tiefziehverfahren mit einer Folie bekleidet wird. Es ist auch denkbar, dass auf dem Trägermaterial nur abschnittsweise eine Textilie oder unterschiedliche Textilien aufgebracht sind und das gesamte Trägermaterial, insbesondere auf der später sichtbaren Seite, zusammen mit den Textilien im Tiefziehverfahren mit der Folie überzogen wird. Dies bedeutet, dass in Abschnitten, in denen eine Textilie angebracht ist, die Textilie von der Folie überzogen ist und in Abschnitten, die frei von Textilien sind, die Folie unmittelbar auf dem Trägermaterial aufliegt. Dadurch ergeben sich für einen Designer vielfältigste Gestaltungsmöglichkeiten. Als Trägermaterial kommen beispielsweise Bauelemente eines Kraftfahrzeugs und Mobiltelefone, insbesondere Abdeckungen oder Gehäuseteile von Mobiltelefonen, in Frage.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schutzschicht als transparente Folie ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist die Textilie durch die Schutzschicht hindurch sichtbar. Durch geeignete Wahl der Farbe, des Musters oder der Strukturierung der Textilie können somit die op tischen Eigenschaften des Bauteils beeinflusst und verändert werden. Dadurch ergibt sich für einen Designer eine größere gestalterische Vielfalt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schutzschicht das textilkaschierte Bauteil zumindest abschnittsweise formschlüssig umgibt. Dadurch wird zum einen bewirkt, dass die Textilie durch die Schutzschicht auf dem Trägermaterial gehalten wird. Zum anderen kann eine Strukturierung der Textilie abgebildet werden und auf der Oberfläche der Schutzschicht erhalten bleiben.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Schutzschicht strukturiert ist. Dadurch können die optischen Eigenschaften des Bauteils eingestellt und verändert werden. Die Strukturierung der Schutzschicht kann sich durch die Struktur der darunter liegenden Textilie ergeben. Weiterhin ist es denkbar, dass die Oberfläche der Schutzschicht gezielt bearbeitet wird, um die haptischen Eigenschaften der Oberfläche des Bauteils einzustellen. Auch durch die Wahl der Struktur der Folie beziehungsweise des Folienmaterials können die Oberflächenstruktur, die Haptik und die Optik der Schutzschicht beeinflusst werden, beispielsweise kann die Schutzschicht eine glatte, raue, glänzende oder matte Oberfläche aufweisen.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Textilie als elastisch verformbare Textilie, insbesondere elastisch verformbares Geflecht, Gewebe, Gestrick, Gewirk, oder so genanntes Nonwoven, wie z.B. ein Vlies, ausgebildet ist. Während eine aus Carbonfasern bestehende Textilie ausschließlich als Gewebe bekannt ist, kann eine elastisch verformbare Textilie als Gewebe, Strick – oder Wirkware und Geflecht hergestellt werden. Die Vorteile des elastisch verformbaren Materials liegen insbesondere in der einfachen Verarbeitung am Trägermaterial. Die elastisch verformbare Textilie kann flexibler, beispielsweise in Rundungen, eingearbeitet werden. Insbesondere müssen weniger Einschnitte in die Textilie vorgenommen werden, als dies mit einem Carbongewebe gemäß dem Stand der Technik notwendig ist. Weiterhin bietet die Verwendung einer elastisch verformbaren Textilie eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten. Die Textilienelastizität und die Textilienbeschaffenheit können an die Gestalt des Trägermaterials angepasst werden. Dadurch kann eine leichtere Be- und Verarbeitung der Textilie erreicht werden. Durch die Elastizität der Textilie kann vermieden werden, dass sich die Textilie beim Aufbringen auf das Trägermaterial verzieht, wie dies beispielsweise bei einem Carbongewebe der Fall sein kann. Weiterhin kann bei einem elastischen Material die Textilschicht faltenfrei aufgebracht werden.

Bei unterschiedlichen Trägerformen, beispielsweise im Innenbereich eines Kraftfahrzeugs, können unterschiedlich beschaffene Textilien verwendet werden, die die gleiche Optik aufweisen. Beispielsweise kann auf einem Lenkrad eine Textilie einer höheren Elastizität aufgebracht werden als auf einer ebenen Fläche, wo mit einer Textilie geringerer Elastizität die gleiche Optik erzielt werden kann. Dies ist mit einem Carbongewebe nicht möglich. Dadurch wird die gestalterische Freiheit eines Designers erheblich erweitert. Die erfindungsgemäßen Bauteile können insbesondere im Automobilbereich, vorzugsweise bei der Innenraumgestaltung, Anwendung finden. Weiterhin ist es denkbar, dass Möbel oder Gebrauchsgegenstände durch derartige Bauteile veredelt werden.

Eine größere Elastizität der Textilie sowie eine einfachere Entsorgung (Recycling) werden erreicht, wenn die Textilie carbonfrei ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Elastizität der Textilie entsprechend der Form des zu kaschierenden Bauteils gewählt, so dass bei einer Anordnung mehrerer Bauteile unterschiedlicher Formen mit unterschiedlichen Textilien derselbe optische Eindruck erzeugt werden kann. Im Extremfall kann dabei bei einem oder mehreren Bauteilen eine unelastische Textilie Verwendung finden.

Die gestalterische Freiheit wird erweitert, wenn die Textilie eine Leuchtfaser oder ein Leuchtgarn aufweist. Die Leuchtfaser oder das Leuchtgarn können beispielsweise reflektierend oder (elektro-) lumineszierend sein.

Die Elastizität der Textilie kann bereits durch die Art ihrer Herstellung, beispielsweise als Gewirk oder Gestrick, beeinflusst werden. Weiterhin kann die Elastizität der Textilie beeinflusst werden, wenn die Textilie eine elastische Faser oder ein elastisches Garn, insbesondere ein gummiartiges Garn oder eine gummiartige Faser, aufweist.

Die Textilie ist rutschsicher auf dem Trägermaterial gehalten, wenn sie mittels eines Zweikomponentenklebers, insbesondere Dispersionsklebers, auf das Trägermaterial aufgeklebt ist. Die Verwendung eines Dispersionsklebers hat den Vorteil, dass dieser lösungsmittelfrei ist. Somit können die Emissionswerte im Innenraum, beispielsweise eines Fahrzeugs, verringert werden.

Die Textilie lässt sich besonders einfach faltenfrei auf dem Trägermaterial anordnen, wenn die Textilie ein auf die Kontur des Trägermaterials angepasster Zuschnitt oder ein angepasstes Stanzteil ist. Auch die Herstellung eines textilkaschierten Bauteils lässt sich dadurch beschleunigen und unter Umständen sogar automatisieren.

Für den Tiefziehprozess ist ein Trägermaterial insbesondere dann geeignet, wenn es aus Kunststoff oder Holz ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Trägermaterial ein Kunststoffteil aus PVC, PA, PP, PES, ABS, PS oder Mischungen unterschiedlicher Kunststoffe ist. Das Kunststoffteil kann dabei durch Glasfasern, Talkum etc. verstärkt sein.

In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines textilkaschierten Bauteils mit den Verfahrensschritten:

• Zumindest abschnittsweises Aufbringen einer oder mehrerer insbesondere elastisch verformbarer Textilien auf ein Trägermaterial,
• Einbringen des Trägermaterials zusammen mit der daran oder darauf angeordneten Textilie(n) in eine Tiefziehanlage;
• Überziehen zumindest der Textilie(n) mit einer Folie durch Tiefziehen der Folie.

Dieses Verfahren kann besonders einfach, schnell und kostengünstig durchgeführt werden. Außerdem ist es geeignet, die Herstellung textilkaschierter Bauteile zu automatisieren. Auf ein Trägermaterial, welches beispielsweise aus Holz oder Kunststoff sein kann, wird eine insbesondere elastisch verformbare Textilie aufgebracht. Um die Textilie zu schützen, wird anschließend die Schutzschicht aufgebracht. Der Vorteil der Verwendung eines elastisch verformbaren Materials liegt darin, dass dieses sich besonders gut an die Form des Trägermaterials an passt. Die Textilien können beispielsweise auf Rohlinge für Türgriffe, Schaltknauf, Handbremshebel oder dgl. aufgebracht werden. Weiterhin können die mit der Folie überzogenen Textilien auf Zierleisten im Instrumentenbereich, als Einsätze in Kunststoffteilen, als Sitzkomponenten oder im Mittelkonsolenbereich eines Fahrzeugs Verwendung finden. Bei besonderen Anwendungen, beispielsweise als Sitzkomponente, kann die Textilie gleichzeitig das Trägermaterial darstellen. Die elastisch verformbare Textilie kann unterschiedliche Materialien aufweisen, beispielsweise Naturfasern: Baumwolle, Flachs, Wolle, Seide; Spezialfasern: Metallfasern, Glasfasern, Fluor-Fasern, Aramide, Leuchtfasern; Chemiefasern: natürliche Polymere (z.B. Viskose, Cupro, Acetat, Triacetat ...), Synthetische Polymere (z.B. Polyester, Polyamid, Elasthan, Polyacryl, Modacryl, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Vinal PVA ...) oder Mischungen unterschiedlicher Materialien.

Zum Tiefziehen kann grundsätzlich jedes tiefziehbare Material verwendet werden. Insbesondere können Thermoplaste, wie PVC, PA, PP, PES, ABS und PS zum Einsatz kommen.

Dabei kann vorgesehen sein, dass zum Tiefziehen die Folie, insbesondere eine Kunststofffolie oder ein Kunststoff, aus dem die Folie gezogen wird, zunächst durch Erwärmung erweicht wird und anschließend über das mit der oder den Textilie(n) versehene Trägermaterial gebracht wird und die Folie und zumindest die Textilie(n) anschließend miteinander in Kontakt gebracht werden. Nach dem Abkühlen der Folie liegt diese formschlüssig an der Textilie beziehungsweise in Abschnitten, in denen keine Textilie vorgesehen ist, an dem Trägermaterial an. Die Folie kann eine Oberflächenstruktur aufweisen, die beispielsweise durch Perforation oder Prägung erzeugt wurde.

Vorzugsweise wird während des Tiefziehens durch Anlegen eines Unterdrucks die Folie an die Textilie(n) angesaugt wird, insbesondere in formschlüssige Anlage gebracht. So kann eine Struktur der Textilie auf die Oberfläche des fertigen textilkaschierten Bauteils abgebildet werden.

Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird das Trägermaterial an einer Werkstückaufnahme angeordnet und zusammen mit der Werkstückaufnahme in die Tiefziehanlage gebracht. Die Werkstückaufnahme muss so gestaltet sein, dass das zu beschichtende Trägermaterial, insbesondere Kunststoffteil, sicher positioniert sitzt und das fertige Bauteil gut entformt werden kann.

Nach dem Aufbringen der Folie wird das Bauteil vorteilhafterweise auf Maß gebracht, insbesondere auf Maß gefräst. Anschließend kann das Bauteil mit Schablonen, insbesondere Original-Bauteilen, überprüft werden.

Abschließend kann die überstehende Folie, insbesondere unter Einsatz von Wärme, umgebugt und abgeschnitten werden. Dies kann von Hand oder maschinell erfolgen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bauteil.
2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Herstellungsvorgangs.
In der 1 ist der Querschnitt eines Bauteils 1 gezeigt. Auf einem Trägermaterial 2 ist eine elastisch verformbare Textilie 3 angeordnet, beispielsweise aufgezogen, aufgelegt oder aufgeklebt. Die Textilie 3 ist durch eine Schutzschicht, die aus einer im Tiefziehverfahren aufgebrachten Folie 4 ausgebildet ist, umgeben.
Dadurch ist die Textilie 3 geschützt. Da die Folie 4 transparent ausgebildet ist, ist die Textilie 3 durch die Folie 4 hindurch sichtbar.
In der 2 wird die Herstellung des textilkaschierten Bauteils 1 erläutert. Ziel ist es dabei, ein oberflächenveredeltes textilbedecktes Kunststoffteil herzustellen. Als Basis wird eine Werkstückaufnahme 10 hergestellt, die kleiner ist als das zu beschichtende Trägermaterial 2. Das Trägermaterial 2 wird auf der Werkstückaufnahme 10 positioniert, so dass es sicher darauf sitzt. Auf das Trägermaterial 2 wird beispielsweise in mehreren Abschnitten eine Textilie 3 gelegt und/oder daran befestigt. Die Werkstückaufnahme 10, das Trägermaterial 2 und die darauf angebrachten Textilien 3, die ein Zuschnitt oder Stanzteil sein können und auf die Kontur des Trägermaterials 2 abgestimmt sein können, werden zusammen in eine Tiefziehanlage 11 eingebracht. Links der Tiefziehanlage 11 ist das Bauteil 1 ohne Folie 4 dargestellt.
In der Tiefziehanlage 11 werden zur Beschichtung bestimmte Folien auf ihren Erweichungspunkt erwärmt und über das mit Textilien 3 belegte Trägermaterial 2 gefahren. Die Folie 4 und das Bauteil 1 werden zusammen gebracht und es wird ein Vakuum angelegt. Dabei legt sich die Folie 4 vorzugsweise formschlüssig über das Bauteil 1. Gleichzeitig ergibt sich dadurch, dass die Werkstückaufnahme 10 kleiner ist als das Trägermaterial 2 ein Hinterlegen der Folie 4. Nach dem Tiefziehvorgang wird das Bauteil 1 von der Werkzeugaufnahme 10 entformt, wie dies in der Darstellung des Bauteils 1 rechts der Tiefziehanlage 11 dargestellt ist. Nach dem Abkühlen der Folie kann der Überstand der Folie mit Wärme umgebugt und abgeschnitten werden.

Claims

Textilkaschiertes Bauteil (1), welches ein Trägermaterial (2) und zumindest abschnittsweise eine Textilie (3) aufweist, die mit einer Schutzschicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht als Folie (4) ausgebildet ist, die durch Tiefziehen auf die Textilie (3) aufgebracht ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) als transparente Folie ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht das textilkaschierte Bauteil (1) zumindest abschnittsweise formschlüssig umgibt.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Schutzschicht strukturiert ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) als elastisch verformbare Textilie (3), insbesondere elastisch verformbares Geflecht, Gewebe, Gestrick, Gewirk oder dgl. ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) carbonfrei ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizität der Textilie (3) in Abhängigkeit von der Form des zu kaschierenden Trägermaterials (2) gewählt ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) eine Leuchtfaser oder ein Leuchtgarn aufweist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) ein elastisches Garn oder eine elastische Faser, insbesondere ein gummiartiges Garn oder eine gummiartige Faser, aufweist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) mittels eines Zweikomponentenklebers, insbesondere Dispersionsklebers, auf das Trägermaterial (2) aufgeklebt ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilie (3) ein auf die Kontur des Trägermaterials angepasster Zuschnitt oder ein angepasstes Stanzteil ist.
Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (2) aus Kunststoff ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines textilkaschierten Bauteils (1) mit den Verfahrensschritten a. Zumindest abschnittsweises Aufbringen einer oder mehrerer insbesondere elastisch verformbarer Textilien (3) auf ein Trägermaterial (2), b. Einbringen des Trägermaterials (2) zusammen mit der daran oder darauf angeordneten Textilie(n) (3) in eine Tiefziehanlage (11); c. Überziehen zumindest der Textilie(n) (3) mit einer Folie (4) durch Tiefziehen der Folie (4).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Tiefziehen die Folie (4) oder ein Kunststoff, aus dem die Folie (4) gezogen wird, zunächst durch Erwärmung erweicht wird und anschließend über das mit der oder den Textilie(n) (3) versehene Trägermaterial (2) gebracht wird und die Folie (4) und zumindest die Textilie(n) (3) anschließend miteinander in Kontakt gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anlegen eines Unterdrucks die Folie (4) an die Textilie(n) (3) angesaugt wird, insbesondere in formschlüssige Anlage gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (2) an einer Werkstückaufnahme (10) angeordnet wird und zusammen mit der Werkstückaufnahme (10) in die Tiefziehanlage (11) gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) auf Maß gebracht, insbesondere gefräst, wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass überstehende Folie (4) umgebugt und abgeschnitten wird.